Оксигемоглобин это: Недопустимое название — Викисловарь

Что такое насыщение крови кислородом (SpO2) и зачем измерять это параметр

Уровень насыщения крови кислородом (SpO₂) — это процентное содержание в крови гемоглобина, насыщенного кислородом. Иными словами, это количество кислорода в крови. Это важный показатель состояния дыхательной системы человека.

При уровне SpO₂ ниже 90% повышается риск развития гипоксемии — дефицита кислорода в крови.

Говоря простыми словами, чем ниже показатель SpO₂, тем выше риск. Зеленые точки указывают на то, что в результате измерения показатель SpO₂ составил 90% или выше. Оранжевые точки указывают на то, что уровень SpO₂ составил от 70% до 89%.

Примечание: диапазон измерения устройства составляет от 70% до 100%.

Следующим группам пользователей следует обратить особое внимание на уровень SpO₂.

Люди, которые храпят во сне. Храп может вызвать затруднение дыхания в течение короткого или длительного промежутка времени, что может привести к недостатку кислорода, низкому качеству сна и даже поражению органов.

Люди, которые много работают. Мозг у таких людей расходует больше энергии. Если мозг не получает достаточное количество кислорода в течение длительного периода времени, это может привести к сонливости, бессоннице и нарушениям памяти.

Пожилые люди и люди, использующие кислородные маски. В процессе старения снижается способность сердца и легких поглощать достаточное количество кислорода, вследствие чего приток кислорода снижается. Если показатели ниже рекомендованных значений, необходимо своевременно обеспечить поступление кислорода.

Люди, проживающие на большой высоте в условиях разреженного воздуха. На уровень SpO₂ влияет высота. В высокогорьях воздух более разреженный, в нем меньше содержание кислорода. Это может привести к недостатку кислорода и появлению признаков головокружения и высотной болезни. При уровне SpO₂ ниже 90% повышается риск развития вышеописанных симптомов.

Как измерить уровень SpO₂ с помощью носимого устройства. Носимые устройства Huawei измеряют уровень SpO₂ с помощью продвинутой аппаратной технологии, оптических датчиков и алгоритмов. У оксигемоглобина и дезоксигемоглобина разный коэффициент отражения и скорость абсорбции определенных лучей света. Опираясь на эту разницу, носимое устройство использует различные алгоритмы для получения данных и расчета уровня насыщения крови кислородом.

О чем следует помнить, при измерении уровня SpO₂

1. Сначала включите функцию измерения SpO₂ на носимом устройстве. Для получения точных результатов следуйте инструкциям на устройстве.

2. На возможность и точность измерения могут влиять определенные внешние факторы. К ним относятся низкая перфузия крови, волосы на запястье, татуировки, неправильная поза, движение рукой в процессе измерения, некорректное ношение устройства, температура окружающей среды и пр.

Носимое устройство не является медицинским прибором, результаты измерений не должны использоваться в целях диагностики и лечения заболеваний.

SpO2 — ЧТО ЭТО, КАК ИЗМЕРЯЕТСЯ В СМАРТ-ЧАСАХ И ФИТНЕС-БРАСЛЕТАХ

Производители трекеров для мониторинга активности стремятся создать универсальные устройства, напичканные сенсорами по максимуму. Хотя это не всегда о качестве и точности измерений, подобные идеи успешно внедряются. Все больше производителей предлагают усовершенствованные системы измерения. 

Что касается мониторинга наполняемости кислорода в крови, такой медицинский аксессуар актуален для разных пользователей: спортсменов и активных людей. С разумными гаджетами тренировки и физические нагрузки проходит строго по запланированному ритму. 

Датчики и устройства SpO2 — что это и как работает?

Благодаря смарт технологиям, люди могут позвонить или отклонить звонок, не доставая телефон из кармана. То же самое касается ситуаций, когда во время бега приходят уведомления из социальных сетей. В таком случае выручают фитнес трекеры, возможности которых не ограничены мониторингом состояния.

У электронных гаджетов множество полезных и дополнительных функций. Производители хотели бы облегчать повседневную жизнь пользователей и это не о роскоши, а о попытках соответствовать духу современности. Пришло то время, когда фитнес браслет с функцией измерения кислорода на равных занимает место часов в рейтинге наручных аксессуаров.

У большинства пользователей запросы еще те. Люди, которые физически активничают, хотят контролировать свой пульс, дыхание, планировать маршруты движения (благодаря GPS-навигации) и даже измерять кровяное давление. Для многих из них пульсоксиметр в категории must-have. 

Итак, про насыщение. Показатель SpO2 — это показатель кислорода в крови. Низкая сатурация является признаком респираторных заболеваний или дефектов внутренних органов. К ним относятся: 

• астма, 
• вирусные и бактериальные респираторные инфекции, 
• пороки сердца и легких. 

Падение показателей считается признаком заболевания COVID-19. Поэтому, пульсоксиметр стал инновационным устройством, побившим в 2020-ом все рекорды популярности. Сами по себе системы, которые показывают уровень SpO2, незамысловаты.

Для измерения устройство излучает световые импульсы, поэтому аксессуар мигает, с помощью которых можно установить интенсивность поглощения оксигемоглобина. Это нестабильная комбинация кислорода и гемоглобина в крови. В зависимости от степени поглощения света оксигемоглобином, прибор считывает показатель.

Для полного комфорта: Как правильно пользоваться увлажнителем воздуха: 10 + советов по эксплуатации

Как измеряется соответствие SpO2 в смарт-часах, медицинских приборах и фитнес трекерах?

Пульсоксиметр в смарт-часах не новинка. Интегрирование в наручный девайс такого сенсора и его активная популяризация — это одна из тенденций 2020 года. Однако не все бренды делают измерения качественно, что стало причиной множества нареканий от пользователей. Если измерение SpO2 является неточным, покупать дополнительное устройство медицинского типа нецелесообразно.

 

Наличия умных часов или спортивного браслета достаточно для того, чтобы измерять сатурацию. Наручные аксессуары не способны полностью заменить профессиональное медицинское оборудование. Точность датчика, что показывает содержание O2 в фитнес браслетах, заставляет желать лучшего. Хотя не все так пессимистичны. Если циклы измерений, проведенных с интервалом несколько минут, подтверждают низкую или заниженную сатурацию, стоит серьезно отнестись к подобному сигналу организма. Это хороший повод проконсультироваться с врачом. Ведь даже не самый точный датчик поможет людям понять, что со здоровьем не все в порядке. 

Из категории must-have: Гаджеты для спорта — ТОП-5 для продуктивного физкульт-привета

Кому важно контролировать показатель сатурации?

Современные гаджеты и аксессуары способны контролировать сон и физическую активность, строить диаграммы, генерировать советы. Все это благодаря искусственному интеллекту и прочим фишкам. С каждым годом на рынке появляются все новые и новые технологии, основанные на AI. Тенденции 2020-го стали особо специфическими. В этом году пульсоксиметры стремительно выросли в популярности. Уже практически нет людей, которым бы не было интересно, поступает ли кислород в их кровь в нужных количествах.

Хороший пульсоксиметр или гаджет, дополнительно измеряющий артериальное давление, подойдет любителям спорта и людям, у которых проблемы с сердцем и кровообращением. Для большинства спортсменов датчик SpO2 — не игрушка. Когда артериальное давление критическое, а частота пульса превышает нормальные пределы, такой датчик всегда сигнализирует. В ситуации с низкой сатурацией своевременное определение проблемы поможет предотвратить более серьезные последствия. 

Лучший представитель: Samsung Galaxy Fit: обзор дизайна, характеристик и 7 функций для здоровья

Уровень SpO2: какая норма?

Измерение кислорода в крови состоит из двух компонентов: постоянного и переменного. Некоторые устройства одновременно показывают динамику сокращения сердечной мышцы, но это не стандарт.

Подобные аксессуары полезны тем, кто страдает:

1. Заболеваниями сердечно-сосудистой системы.
2. Гипертонией. 
3. Диабетом.

Согласно инструкциям, правильная насыщенность у здорового человека находится в диапазоне от 95 до 99. Если это не так, стоит идти к врачу.

Модели гаджетов с измерением SpO2 — топ 3 лучших девайсов 2020 года

Сегодня 21 век. На рынке все больше и больше моделей, оснащенных пульсоксиметром. Еще десятилетие назад подобная функция была предусмотрена только для топовых гаджетов. В разгар пандемии COVID-19 половина производителей встраивает такой датчик куда только можно: в смарт-часы, медицинские приборы, фитнес браслеты и прочие аксессуары. 

В 2020 лидерами продаж считались следующие модели: 

Проверять результаты активности, получать уведомления от близких и следить за сном с помощью смарт-часов — обыденное дело. Независимо от предпочтений и того, как часто люди бегают, катаются на велосипеде или тренируются, Samsung Galaxy Watch 3 и другие собраться будут незаменимыми помощниками. Смарт-часы просты в использовании, у них сенсорный экран. Даже пожилым людям настроить звуковые уведомления и вибрации не будет сложно.

Для активных: Как пользоваться компасом: 3 подсказки

Альтернативные способы измерить SpO2

Есть много признаков того, что умные часы в будущем станут устройствами для мониторинга данных, что берут во внимание врачи. Производители уже готовы помочь в диагностике пациентов. Но использование подобных аксессуаров — не единственный способ измерить сатурацию. 

Никакие даже самые современные смарт-часы и другие коммерческие аксессуары с измерением давления или пульса не заменят регулярные проверки специалистами. Медицинские тесты для диагностики заболеваний все также сохраняют свое безупречное лидерство. К электронному оборудованию следует относиться как к сенсорной системе, которую используют для повседневного мониторинга активности. Это касается определения сердечного ритма, состояния сна и прочего. Дополнительная проверка здоровья у врача никогда не будет лишней. 

Итак, о главном. Миниатюрные датчики помогают контролировать здоровье, следить за сном и самочувствием, делая это исправно в любое время дня и ночи. Смарт-часы — идеальный помощник, независимо от того, занимаются люди спортом регулярно или нет. Такие устройства запрограммированы на измерение давления и интенсивности сокращения сердечной мышцы. 

Некоторые модели незаменимы во время поездок в горы. Они постоянно следят за акклиматизацией и мониторят физ нагрузки. Благодаря этому, люди можно понять, где порог выносливости, когда это архиважно. 

В тему: Гаджеты в поход: Топ 10 самых необходимых

Расовые различия кожи / Студия красоты Teana Labs

Расовые различия кожи

Природа создала нас такими разными, и это относится в том числе к нашей коже. Каждая раса имеет свои особенности строения кожи и свои наиболее актуальные проблемы. Мы учитываем эти факторы в выборе средств ухода, а производители косметики с каждым годом стараются выпускать все более персонифицированные продукты.

Рассмотрим особенности кожи трех человеческих рас: европеоидной, негроидной и монголоидной.

Несмотря на то, что в ходе многочисленных исследований до сих пор остается немало нерешенных вопросов, некоторые биохимические характеристики вполне конкретны:

Пигментация и цвет кожи. Они являются наиболее заметной расовой характеристикой кожи. Определяются эти различия количеством меланина (пигмента кожи), объемом постоянного УФ-излучения, генетическими особенностями, содержанием в коже меланосом и типом пигмента. За разнообразие цвета кожи отвечают четыре хромофора: гемоглобин, оксигемоглобин, меланин и каротиноиды. Гемоглобин и оксигемоглобин формируют розоватый оттенок у европеоидной расы. Различные оттенки коричневого у чернокожих и загорелых людей возникают благодаря меланину. Каротиноиды ответственны за желтовато-оранжевый цвет, присущий монголоидной расе.

Меланин — натуральный пигмент кожи, защищающий ее от ультрафиолета. Образовываясь в клетках кожи — меланоцитах, он упаковывается в меланосомы. А те в свою очередь попадают в кератиноциты (основные клетки эпидермиса) и распределяются по всему эпидермису.

У негроидной расы кожа содержит больше меланосом. Причем они присутствуют не только в эпидермисе, но и в дерме, более крупного размера и располагаются по одной. Синтез меланина у этой расы происходит постоянно.

У европеоидной и монголоидной рас меланосомы меньшего размера и располагаются они в комплексе по две-три и более. Содержание меланина в эпидермисе в два раза меньше, чем у негроидной расы.

У монголоидной расы особенно ярко выражена гиперпигментация при фотостарении. Поэтому отбеливающие косметические средства наиболее востребованы.

Интересно: если каждое утро в течение продолжительного времени выпивать стакан морковного сока, то кожа и ногти окрасятся в оранжевый цвет.

Структура рогового слоя и барьерные функции кожи. У негроидной расы клетки рогового слоя упакованы более компактно и толщина рогового слоя больше, чем у других рас. У монголоидной расы толщина рогового слоя наименьшая.

Показатель ТЭПВ — это общее количество воды, которое теряется путем испарения через кожу в отсутствии потоотделения. Чем выше этот показатель, тем слабее барьерные функции. По последним данным наиболее низкий показатель ТЭПВ у негроидной расы, а наиболее высокий — у монголоидной. Это коррелирует с толщиной рогового слоя. Поэтому у монголоидной расы наиболее часто встречается обезвоженность и чувствительность кожи.

Интересно: солнцезащитный фактор эпидермиса у негроидной расы равен 13,4, а у европеоидной — 3,4. При этом темная кожа пропускает в среднем 5,7 % УФ-излучения, а кожа со светлой пигментацией — 29,4%.

Дермальный слой. Эластичность и упругость кожи у негроидной и монголоидной расы выше, чем у европеоидной. Кроме того, с возрастом потеря упругости и эластичности у европеоидной расы более выражены. Это объясняется тем, что коллагеновые и эластиновые волокна у негроидной и монголоидной рас более толстые и их количественно больше. Было также обнаружено, что и фибробластов (клеток, синтезирующих коллаген и эластин) у европеоидной расы меньше и они имеют меньший размер. Поэтому у европеоидной расы больше проблем с ухудшением четкости овала и появлением морщин.

Акне. Частота развития акне приблизительно равна во всех расовых группах. Однако особенности течения различаются. У представителей европеоидной расы имеется тенденция к развитию воспалительных элементов. А у темнокожих людей чаще формируются открытые комедоны.

Потовые железы. У негроидной раcы больше апокриновых потовых желез и они имеют больший размер. Несмотря на это, расширенные поры больше беспокоят азиатов. Как видите, подбирая эффективную программу ухода за кожей, важно принимать во внимание массу факторов, включая расовые особенности. Тогда ваша кожа будет долго оставаться красивой и радовать вас.

Внутреннее дыхание и транспорт газов

В предыдущей статье мы подробно рассмотрели как воздух попадает в легкие. Теперь посмотрим, что с ним происходит дальше.

Система кровообращения

Мы остановились на том, что кислород в составе атмосферного воздуха поступает в альвеолы, откуда через их тонкую стенку посредством диффузии переходит в капилляры, опутывающие альвеолы густой сетью. Капилляры соединяются в легочные вены, которые несут кровь, насыщенную кислородом, в сердце, а точнее в левое его предсердие. Сердце работает как насос, прокачивая кровь по всему организму. Из левого предсердия обогащенная кислородом кровь отправится в левый желудочек, а оттуда — в путешествие по большому кругу кровообращения, к органам и тканям. Обменявшись в капиллярах тела с тканями питательными веществами, отдав кислород и забрав углекислый газ, кровь собирается в вены и поступает в правое предсердие сердца, и большой круг кровообращения замыкается. Оттуда начинается малый круг.

Малый круг начинается в правом желудочке, откуда легочная артерия несет кровь на «зарядку» кислородом в легкие, разветвляясь и опутывая альвеолы капиллярной сетью. Отсюда снова — по легочным венам в левое предсердие и так до бесконечности. Чтобы представить себе эффективность этого процесса, вообразите себе, что время полного оборота крови составляет всего 20-23 секунды. За это время объем крови успевает полностью «обежать» и большой и малый круг кровообращения.

Чтобы насытить кислородом столь активно меняющуюся среду, как кровь, необходимо учитывать следующие факторы:

— количество кислорода и углекислого газа во вдыхаемом воздухе (состав воздуха)

— эффективность вентиляции альвеол (площадь соприкосновения, на которой происходит обмен газами между кровью и воздухом)

— эффективность альвеолярного газообмена (эффективность веществ и структур, обеспечивающих соприкосновение крови и газообмен)

Состав вдыхаемого, выдыхаемого и альвеолярного воздуха

В обычных условиях человек дышит атмосферным воздухом, имеющим относительно постоянный состав. В выдыхаемом воздухе всегда меньше кислорода и больше углекислого газа. Меньше всего кислорода и больше всего углекислого газа в альвеолярном воздухе. Различие в составе альвеолярного и выдыхаемого воздуха объясняется тем, что последний является смесью воздуха мертвого пространства и альвеолярного воздуха.

Воздух	Кислород	Углекислый газ	Азот и др. газы
Вдыхаемый	20,93%	0.03%	79,04%
Выдыхаемый	16%	4,5%	79,5%
Альвеолярный	14%	5,5%	80,5%

 

 

 

Альвеолярный воздух является внутренней газовой средой организма. От его состава зависит газовый состав артериальной крови. Регуляторные механизмы поддерживают постоянство состава альвеолярного воздуха, который при спокойном дыхании мало зависит от фаз вдоха и выдоха. Например, содержание С0₂ в конце вдоха всего на 0,2-0,3% меньше, чем в конце выдоха, так как при каждом вдохе обновляется лишь 1/7 часть альвеолярного воздуха.

Кроме того, газообмен в легких протекает непрерывно, независимо от фаз вдоха или при выдоха, что способствует выравниванию состава альвеолярного воздуха. При глубоком дыхании, из-за нарастания скорости вентиляции легких, зависимость состава альвеолярного воздуха от вдоха и выдоха увеличивается. При этом надо помнить, что концентрация газов «на оси» воздушного потока и на его «обочине» тоже будет различаться: движение воздуха «по оси» будет быстрее и состав будет больше приближаться к составу атмосферного воздуха. В области верхушек легких альвеолы вентилируются менее эффективно, чем в нижних отделах легких, прилежащих к диафрагме.

Вентиляция альвеол

Газообмен между воздухом и кровью осуществляется в альвеолах. Все остальные составные части легких служат только для доставки воздуха к этому месту. Поэтому важна не общая величина вентиляции легких, а величина вентиляции именно альвеол. Она меньше вентиляции легких на величину вентиляции мертвого пространства. Так, при минутном объеме дыхания, равном 8000 мл и частоте дыхания 16 в минуту вентиляция мертвого пространства составит 150 мл х 16 = 2400 мл. Вентиляция альвеол будет равна 8000 мл — 2400 мл = 5600 мл. При том же самом минутном объеме дыхания 8000 мл и частоте дыхания 32 в минуту вентиляция мертвого пространства составит 150 мл х 32 = 4800 мл, а вентиляция альвеол 8000 мл — 4800 мл = 3200 мл, т.е. будет вдвое меньшей, чем в первом случае. Отсюда следует первый практический вывод, эффективность вентиляции альвеол зависит от глубины и частоты дыхания.

Величина вентиляции легких регулируется организмом таким образом, чтобы обеспечить постоянный газовый состав альвеолярного воздуха. Так, при повышении концентрации углекислого газа в альвеолярном воздухе минутный объем дыхания увеличивается, при снижении — уменьшается. Однако регуляторные механизмы этого процесса находятся не в альвеолах. Глубина и частота дыхания регулируются дыхательным центром на основании информации о количестве кислорода и углекислого газа в крови.

Обмен газов в альвеолах

Газообмен в легких осуществляется в результате диффузии кислорода из альвеолярного воздуха в кровь (около 500 л в сутки) и углекислого газа из крови в альвеолярный воздух (около 430 л в сутки). Диффузия происходит вследствие разности давления этих газов в альвеолярном воздухе и в крови.

Диффузия — взаимное проникновение соприкасающихся веществ друг в друга вследствие теплового движения частиц вещества. Диффузия происходит в направлении снижения концентрации вещества и ведет к равномерному распределению вещества по всему занимаемому им объему. Так, пониженная концентрация кислорода в крови ведет к его проникновению через мембрану воздушно-кровяного (аэрогематичеекого) барьера, избыточная концентрация углекислого газа в крови ведет к его выделению в альвеолярный воздух. Анатомически воздушно-кровяной барьер представлен легочной мембраной, которая, в свою очередь, состоит из эндотелиальных клеток капилляров, двух основных мембран, плоского альвеолярного эпителия, слоя сурфактанта. Толщина легочной мембраны всего 0,4—1,5 мкм.

Сурфактант — поверхностно-активное вещество, которое облегчает диффузию газов. Нарушение синтеза сурфактанта клетками легочного эпителия делает процесс дыхания практически невозможным из-за резкого замедления уровня диффузии газов.

Поступивший в кровь кислород и принесенный кровью углекислый газ могут находиться как в растворенном виде, так и в химически связанном. В обычных условиях в свободном (растворенном) состоянии переносится настолько малое количество этих газов, что им смело можно пренебречь при оценке потребностей организма. Для простоты будем считать, что основное количество кислорода и углекислого газа транспортируется в связанном состоянии.

Транспорт кислорода

Кислород транспортируется в виде оксигемоглобина. Оксигемоглобин — это комплекс гемоглобина и молекулярного кислорода.

Гемоглобин содержится в красных кровяных тельцах — эритроцитах. Эритроциты под микроскопом похожи на слегка приплюснутый бублик. Такая необычная форма позволяет эритроцитам взаимодействовать с окружающей кровью большей площадью, чем шарообразным клеткам (из тел, имеющих равный объем, шар имеет минимальную площадь). А кроме того, эритроцит способен сворачиваться в трубочку, протискиваясь в узкий капилляр и добираясь в самые отдаленные уголки организма.

В 100 мл крови при температуре тела растворяется лишь 0,3 мл кислорода. Кислород, растворяющийся в плазме крови капилляров малого круга кровообращения, диффундирует в эритроциты, сразу же связывается гемоглобином, образуя оксигемоглобин, в котором кислорода 190 мл/л. Скорость связывания кислорода велика — время поглощения диффундировавшего кислорода измеряется тысячными долями секунды. В капиллярах альвеол с соответствующими вентиляцией и кровоснабжением практически весь гемоглобин притекающей крови превращается в оксигемоглобин. А вот сама скорость диффузии газов «туда и обратно» значительно медленнее скорости связывания газов.

Отсюда следует второй практический вывод: чтобы газообмен шел успешно, воздух должен «получать паузы», за время которых успевает выровняться концентрация газов в альвеолярном воздухе и притекающей крови, то есть обязательно должна присутствовать пауза между вдохом и выдохом.

Превращение восстановленного (бескислородного) гемоглобина (дезоксигемоглобина) в окисленный (содержащий кислород) гемоглобин (оксигемоглобин) зависит от содержания растворенного кислорода в жидкой части плазмы крови. Причем механизмы усвоения растворенного кислорода весьма эффективны.

Например, подъем на высоту 2 км над уровнем моря сопровождается снижением атмосферного давления с 760 до 600 мм рт. ст., парциального давления кислорода в альвеолярном воздухе со 105 до 70 мм рт. ст., а содержание оксигемоглобина снижается лишь на 3%. И, несмотря на снижение атмосферного давления, ткани продолжают успешно снабжаться кислородом.

В тканях, требующих для нормальной жизнедеятельности много кислорода (работающие мышцы, печень, почки, железистые ткани), оксигемоглобин «отдает» кислород очень активно, иногда почти полностью. В тканях, в которых интенсивность окислительных процессов мала (например, в жировой ткани), большая часть оксигемоглобина не «отдает» молекулярный кислород — уровень диссоциации оксигемоглобина низкий. Переход тканей из состояния покоя в деятельное состояние (сокращение мышц, секреция желез) автоматически создает условия для увеличения диссоциации оксигемоглобина и увеличения снабжения тканей кислородом.

Способность гемоглобина «удерживать» кислород (сродство гемоглобина к кислороду) снижается при увеличении концентрации углекислого газа (эффект Бора) и ионов водорода. Подобным же образом действует на диссоциацию оксигемоглобина повышение температуры.

Отсюда становится легко понятным, как взаимосвязаны и сбалансированы относительно друг друга природные процессы. Изменения способности оксигемоглобина удерживать кислород имеет громадное значение для обеспечения снабжения им тканей. В тканях, в которых процессы обмена веществ протекают интенсивно, концентрация углекислого газа и ионов водорода увеличивается, а температура повышается. Это ускоряет и облегчает «отдачу» гемоглобином кислорода и облегчает течение обменных процессов.

В волокнах скелетных мышц содержится близкий к гемоглобину миоглобин. Он обладает очень высоким сродством к кислороду. «Ухватившись» за молекулу кислорода, он уже не отдаст ее в кровь.

Количество кислорода в крови

Максимальное количество кислорода, которое может связать кровь при полном насыщении гемоглобина кислородом, называется кислородной емкостью крови. Кислородная емкость крови зависит от содержания в ней гемоглобина.

В артериальной крови содержание кислорода лишь немного (на 3-4%) ниже кислородной емкости крови. В обычных условиях в 1 л артериальной крови содержится 180-200 мл кислорода. Даже в тех случаях, когда в экспериментальных условиях человек дышит чистым кислородом, его количество в артериальной крови практически соответствует кислородной емкости. По сравнению с дыханием атмосферным воздухом количество переносимого кислорода увеличивается мало (на 3-4%).

Венозная кровь в состоянии покоя содержит около 120 мл/л кислорода. Таким образом, протекая по тканевым капиллярам, кровь отдает не весь кислород.

Часть кислорода, поглощаемая тканями из артериальной крови, называется коэффициентом утилизации кислорода. Для его вычисления делят разность содержания кислорода в артериальной и венозной крови на содержание кислорода в артериальной крови и умножают на 100.

Например:
(200-120): 200 х 100 = 40%.

В покое коэффициент утилизации кислорода организмом колеблется от 30 до 40%. При интенсивной мышечной работе он повышается до 50-60%.

Транспорт углекислого газа

Углекислый газ транспортируется кровью в трех формах. В венозной крови можно выявить около 58 об. % (580 мл/л) С02, причем из них лишь около 2,5 объемных % находятся в растворенном состоянии. Некоторая часть молекул С02 соединяется в эритроцитах с гемоглобином, образуя карбогемоглобин (приблизительно 4,5 об. %). Остальное количество С02 химически связано и содержится в виде солей угольной кислоты (приблизительно 51 об. %).

Углекислый газ является одним из самых частых продуктов химических реакций обмена веществ. Он непрерывно образуется в живых клетках и оттуда диффундирует в кровь тканевых капилляров. В эритроцитах он соединяется с водой и образует угольную кислоту (С02 + Н20 = Н2С03).

Этот процесс катализируется (ускоряется в двадцать тысяч раз) ферментом карбоангидразой. Карбоангидраза содержится в эритроцитах, в плазме крови ее нет. Т.о, процесс соединения углекислого газа с водой происходит практически только в эритроцитах. Но это процесс обратимый, который может изменять свое направление. В зависимости от концентрации углекислого газа карбоангидраза катализирует как образование угольной кислоты, так и расщепление ее на углекислый газ и воду (в капиллярах легких).

Благодаря указанным процессам связывания концентрация С02 в эритроцитах оказывается невысокой. Поэтому все новые количества С02 продолжают диффундировать внутрь эритроцитов. Накопление ионов внутри эритроцитов сопровождается повышением в них осмотического давления, в результате во внутренней среде эритроцитов увеличивается количество воды. Поэтому объем эритроцитов в капиллярах большого круга кровообращения несколько увеличивается.

Гемоглобин имеет большее сродство к кислороду, чем к углекислому газу, поэтому в условиях повышения парциального давления кислорода карбогемоглобин превращается сначала в дезоксигемоглобин, а затем в оксигемоглобин.

Кроме того, при превращении оксигемоглобина в гемоглобин происходит увеличением способности крови связывать двуокись углерода. Это явление носит название эффекта Холдейна. Гемоглобин служит источником катионов калия (К+), необходимых для связывания угольной кислоты в форме углекислых солей — бикарбонатов.

Итак, в эритроцитах тканевых капилляров образуется дополнительное количество бикарбоната калия, а также карбогемоглобин. В таком виде двуокись углерода переносится к легким.

В капиллярах малого круга кровообращения концентрация двуокиси углерода снижается. От карбогемоглобина отщепляется С02. Одновременно происходит образование оксигемоглобина, увеличивается его диссоциация. Оксигемоглобин вытесняет калий из бикарбонатов. Угольная кислота в эритроцитах (в присутствии карбоангидразы) быстро разлагается на Н20 и С02. Круг завершен.

Осталось сделать еще одно примечание. Угарный газ (СО) обладает большим сродством к гемоглобину, чем углекислый газ (С02) и чем кислород. Поэтому отравления угарным газом столь опасны: вступая с устойчивую связь с гемоглобином, угарный газ блокирует возможность нормального транспорта газов и фактически «душит» организм. Жители больших городов постоянно вдыхают повышенные концентрации угарного газа. Это приводит к тому, что даже достаточное количество полноценных эритроцитов в условиях нормального кровообращения оказывается неспособным выполнить транспортные функции. Отсюда обмороки и сердечные приступы относительно здоровых людей в условиях автомобильных пробок.

Здоровье: Наука и техника: Lenta.ru

Во время всеобщей самоизоляции, чтобы оставаться здоровым, нужно внимательно следить за состоянием организма. Даже если избежать инфекции, возможны другие проблемы, связанные с длительным пребыванием в помещении. Один из важных показателей — SpO2, или насыщение крови кислородом (сатурация). При его снижении возникает гипоксемия — потенциально опасное состояние, способное привести к хроническим заболеваниям. Однако уже сейчас имеются простые технологии измерения SpO2, которые встречаются, например, в умных часах.

Почему важно насыщение крови кислородом

Насыщение крови кислородом показывает количество кислорода, связанного с гемоглобином в красных кровяных клетках — эритроцитах. Гемоглобин с кислородом называется оксигемоглобином, а без — дезоксигемоглобином.

Кислород нужен для того, чтобы обеспечить клетки энергией для жизнедеятельности, поэтому его стабильный уровень в крови очень важен. Организм сам поддерживает баланс. Эритроциты собирают кислород в легких и распределяют его по всем тканям тела, а взамен уносят из них углекислый газ. Во время тренировок и умственной активности организму требуется больше кислорода, чем обычно.

Существует несколько способов измерить сатурацию. Медики определяют насыщение кислородом артериального гемоглобина. Для этого образец взятой из артерии крови помещают в специальный прибор. Другой, более простой способ, — пульсоксиметрия, которая оценивает насыщение крови кислородом в периферических тканях. По похожему принципу устроена и функция определения SpO2 в умных часах.

Из-за чего возникает гипоксемия

В обычной жизни уровень насыщения крови кислородом у здоровых людей достигает 96-99 процентов. В любом случае он должен быть больше 94 процентов. На высоте от 1600 метров — там, где разреженный горный воздух содержит меньше кислорода — нижняя граница насыщения опускается до 92 процентов.

Фото: Huawei

В норме сердце за минуту прокачивает около пяти литров крови, доставляя к тканям примерно литр растворенного кислорода. Если кислорода поступает меньше, или это происходит медленнее, — может развиться гипоксемия. Например, из-за длительного пребывания в душном или плохо проветриваемом помещении насыщение крови кислородом может упасть ниже 90 процентов, вызывая головную боль, головокружение, одышку и учащенное сердцебиение. При самоизоляции и в карантине гипоксемия рискует приобрести хронический характер. Человек быстрее утомляется, возникает сонливость, снижается умственная работоспособность.

«Основная причина этих проблем заключается в том, что организация воздухообмена дома — дело добровольное, а информированность населения о том, как это правильно делать, оставляет желать лучшего», — считает кардиолог Андрей Рожков, ведущий специалист сети медицинских клиник «Семейная». По словам врача, такие факторы, как отопление и интенсивно работающая бытовая техника, приводят к пересушиванию воздуха. Кроме того, семьи сейчас находятся в квартирах в полном составе, что также снижает объем свежего воздуха, а значит — и уровень кислорода в нем.

Хроническая гипоксемия не всегда проявляется открыто — человек может даже не подозревать, что его организм страдает от длительной нехватки кислорода. Однако при стрессе или ввиду какого-либо заболевания симптомы гипоксемии усиливаются: могут появиться приступы кашля и спутанность сознания. Кроме того, возрастает нагрузка на кровеносную и дыхательную системы, возникает легочная гипертония и перегрузка правого желудочка сердца — так недалеко и до хронических сердечно-сосудистых проблем. У детей дефицит кислорода вызывает задержку в физическом развитии и нарушения сна.

Как избежать кислородного голодания

Поскольку обнаружить у себя хроническую форму гипоксемии довольно сложно, требуется частый контроль за уровнем кислорода в крови. По мнению Андрея Рожкова, людям, не имеющим каких-либо жалоб на самочувствие, измерять уровень кислорода не нужно. Постоянный мониторинг актуален на карантине, когда мы вынужденно проводим много времени в помещении, сталкиваясь с такими симптомами, как одышка, учащенное поверхностное дыхание и сердцебиение. Если SpO2 понижен, то следует чаще проветривать помещение, делать перерывы в работе, избегать переутомления, увеличивая приток свежего воздуха к легким.

Чтобы избежать острой или хронической гипоксемии, нужно изменить образ жизни. Во-первых, правильно питаться и обеспечить поступление в организм витаминов: от этого зависит состояние сосудов и кровяных клеток. Необходимо делать разминку и дыхательную гимнастику в хорошо проветриваемом помещении. Поскольку на фоне пандемии у многих людей нет возможности гулять, проветривать комнаты следует как можно чаще. Обязательно нужно обеспечить приток свежего воздуха перед сном, чтобы не было ощущения спертости и сухости.

По словам Андрея Рожкова, подходящая температура для квартиры — 18-23 градуса Цельсия (за рубежом рекомендуют 16-21 градус Цельсия), а влажность — 45-60 процентов. «Во время бодрствования на каждый час должно приходиться 10-15 минут проветривания, — рекомендует кардиолог. — Перед сном желательно проветрить комнаты с особой интенсивностью, чтобы температура была на уровне 16-18 градусов. Стоит отметить, что предпочтительным является именно сквозное проветривание, когда движение воздуха наиболее интенсивно. Для увлажнения квартиры можно проводить влажную уборку или воспользоваться увлажнителями воздуха».

Фото: Павел Ткачук

Процесс восстановления работоспособности и физической активности после карантина должен быть постепенным. Не нужно резко менять режим дня и питания, ведь это может привести к переутомлению. «На работе следует делать короткие перерывы на физическую разминку, а вне работы постараться больше времени проводить на свежем воздухе, — считает врач. — Есть большой риск растерять всю свою энергию и не войти в нормальный рабочий ритм. В первые дни после карантина лучше браться за самые простые и наименее ответственные задачи».

Как измерить насыщение крови кислородом

Для долговременного мониторинга за показателем SpO2 альпинисты, профессиональные спортсмены, пилоты легких самолетов — те, кто чаще страдает от нехватки кислорода из-за высоты или физических нагрузок, — обычно используют пульсоксиметр. Это небольшой прибор со светодиодами, который надевается на палец и просвечивает ткани, определяя цвет крови и ее насыщение кислородом.

Пульсоксиметрия удобна, результат показывает почти мгновенно. Но, несмотря на простоту метода, есть несколько нюансов. «Измерения могут быть неточными, если на ногти нанесен лак (или ногти накладные) или даже крем. Кроме того, руки желательно подержать в тепле перед измерением, аппарат нужно надевать на палец ровно так, как указано в инструкции, и держать при этом руку неподвижно», — предупреждает Андрей Рожков.

Более доступный и простой способ тестирования — инфракрасный датчик в умных часах серии Huawei Watch GT 2. Впервые эта функция появилась в Watch GT 2e — модели для молодежи и любителей спорта. Но теперь вся линейка смарт-часов GT 2 поддерживает измерение уровня кислорода в крови. Как и пульсоксиметр, датчик смарт-часов не требует забора крови и лабораторных анализов, принцип его действия основан на поглощении света гемоглобином. От пользователя требуется лишь надеть часы, плотно прижать их к руке, направить экран вертикально вверх и выбрать соответствующий пункт меню, после чего данные появятся на экране. Умные часы позволяют вести постоянный мониторинг за уровнем сатурации крови и не допускать гипоксемии.

Содержание оксигемоглобина может меняться, поэтому для более информативной картины требуется длительный и регулярный мониторинг SpO2. Следует измерять его в разное время суток, во время физических упражнений, умственной работы. Huawei Watch GT 2 позволяют отслеживать и другие важные показатели здоровья, в том числе пульс, уровень стресса и качество сна в режиме реального времени. Вместе с мониторингом SpO2 умные часы могут дать подробную информацию о состоянии организма и предупредить нежелательные сбои в его работе.

Оксигемоглобин — обзор | ScienceDirect Topics

Верхние граничные оценки метгемоглобина у людей

MHb (HbFe ³⁺ ) в основном получают из дезоксигемоглобина (HbFe ²⁺ ) и оксигемоглобина (Hb(FeO 9 0 0 2 0 0 0 0 2 ) 9 0 0 1 ). Производство MHb нитритом представляет собой сложный процесс, при котором нитрит окисляется до нитрата гемоглобином в эритроцитах. У людей периоды полураспада нитрита и MHb в крови составляют около 35 и 16 минут соответственно.

Установлено, что введение нитрита натрия 10 здоровым добровольцам внутривенно в дозе 6 мг мин ^{− 1} (5.2 ммоль ч ^{− 1} ) в течение примерно 50 мин может привести к уровням MHb от 5 до 12%.

В более позднем исследовании нитрит натрия применяли с удвоенной скоростью 100, 200, 400, 800 и 1600 нмоль (мин-кг) ^-1 каждые 5 мин в течение 25 мин. Чтобы избежать быстрого выведения дозы, большую часть (77%) введенной дозы вводили в течение последних 10 минут периода. Общая инфузионная доза (0,0155 ммоль кг 90 005 —   ¹ ) приводила к 3 % MHb в крови, а результирующий равновесный диапазон составлял 8–19 % MHb.

Образование нитрита у человека при воздействии 62 мг м ^{− 3} нитроэтана (рекомендуемый предельный предел воздействия) можно оценить, предполагая, что весь абсорбированный нитроэтан метаболизируется в нитрит.

При том же относительном дыхательном поглощении, что и у крыс (58%), легочной вентиляции 10 м ³ за 8 ч и молекулярной массе 75,07, результирующая максимальная скорость образования нитрита составляет 0,6 ммоль ч ^{− 1} .

Эти оценки не учитывают локальный метаболизм нитроэтана, который потенциально может вызвать высокие локальные концентрации в тканях.Хотя нитроэтан в основном метаболизируется в печени, однако какой-либо гепатотоксичности не наблюдалось ни у людей, ни у животных при многократном применении. Можно сделать вывод, что доставка нитрита в кровяное русло аналогична тем оценкам, которые приведены выше. Взятые вместе, два независимых исследования дают схожие результаты и предполагают, что даже если весь нитроэтан превратится в нитрит, уровень MHb будет составлять около 2%. Можно было бы экстраполировать результаты с крыс на человека.

Общие сведения об оксигемоглобине | Учебный центр общественной безопасности

Молекула кислорода, помеченная O, в несвязанном состоянии называется синглетом кислорода. Эта форма избытка кислорода в организме нежелательна и может иметь разрушительные последствия. Небольшие количества обычно образуются в результате нормального метаболизма. В организме синглетный кислород часто называют свободным радикалом. Выше показан кислород в его синглетной форме (слева) и в виде газа (справа). Две молекулы кислорода связаны вместе, образуя O2, газ, необходимый для жизни людей и животных.Если три молекулы O связаны вместе, вы получите O3, также называемый озоном.

Это одно из самых сложных и уникальных творений природы, белковая молекула, называемая гемоглобином. Каждая молекула гемоглобина состоит из 10 000 атомов, четыре из которых являются атомами железа (синие сферы на рисунке), которые действуют как магниты, притягивая и удерживая молекулы кислорода. Каждый атом железа опирается на гем-платформу, которая служит для высвобождения кислорода в периферических тканях. Каждый красный кровяной тельце содержит около 250 миллионов молекул гемоглобина, каждый кубический сантиметр крови содержит 5 миллиардов эритроцитов, в вашей сосудистой системе находится примерно 5000 кубических сантиметра крови.Причина, по которой у нас так много гемоглобина, заключается в том, что кислород плохо растворяется в воде (около 3% всего нашего кислорода находится в сыворотке, а остальное связано с гемоглобином), поэтому мы разработали эту уникальную систему транспортировки кислорода, чтобы удовлетворить наши потребности. потребности.

Когда кислород связан с гемоглобином, он называется оксигемоглобином.

Окружающий нас воздух состоит из множества веществ. Основные газы: азот, кислород, углекислый газ, водяной пар. Второстепенными газами (составляющими менее 1%) являются аргон, ксенон, озон, окись углерода, закись азота, гелий и так далее.В этом «море» газов плавают другие вещества, такие как органическая и неорганическая пыль и пары.

Основным или наиболее распространенным газом является азот (N2), на долю которого приходится 78 % молекул в пробе воздуха. Азот – бесцветный инертный газ без запаха. Это означает, что он не легко реагирует с другими химическими веществами. Это не значит, что азот нам не нужен. Мы поглощаем азот из воздуха, и он необходим для нормальной жизнедеятельности. Через альвеолярную мембрану молекулы азота постоянно входят в нашу кровь и выходят из нее.Между нашим телом и азотом в атмосфере достигается равновесие. Однако вы можете обходиться без азота в течение коротких периодов времени. Когда вы даете своему пациенту 100% кислород, пациент лишается азота в комнатном воздухе. Постепенно ваше тело выдыхает азот, присутствующий в клетках и кровотоке. Помните ваши уроки по диффузии? Если альвеолы ​​заполнены кислородом на 100%, то азот в крови перемещается из области большей концентрации в область меньшей концентрации.Поскольку дыхательные пути промываются чистым кислородом, существует большой градиент между капиллярным руслом и альвеолами. За короткое время можно удалить большое количество азота.

Если пациент будет получать чистый кислород в течение нескольких дней, из организма будет удален почти весь газообразный азот. Вы, наверное, слышали о кислородной токсичности, это неправильное название, потому что большая часть повреждений возникает из-за дефицита азота. Знание этих принципов поможет вам понять другие проблемы и методы лечения в медицине.Пример: пациенты с небольшим стабильным пневмотораксом (коллапс 10-20%) будут отправлены домой отделением неотложной помощи. Воздушный карман будет постепенно поглощаться в течение нескольких недель. Некоторые врачи проводят пациенту Дыхание 100% кислородом по 30 минут два раза в день в течение двух дней. Воздух, попавший в плевральную полость, обычно всасывается всего за 24 часа.

Кислород или O2 — это бесцветный газ без запаха, который присутствует в нашей атмосфере наряду с другими газами. Кислород составляет 20,9 % (часто округляется до 21) окружающего нас воздуха.Кислород является важным компонентом цикла лимонной кислоты. Кислород используется клетками нашего тела для производства энергии, необходимой для производства тепла и клеточной энергии. Слишком много или слишком мало кислорода может вызвать болезнь и смерть. Вот почему специалистам в области здравоохранения стало необходимо иметь возможность количественно определять количество кислорода в кровотоке.

Много лет назад единственным методом определения содержания кислорода в артериальной крови было прокалывание артерии иглой и отправка этой крови в лабораторию. Результат возвращался как «парциальное давление» кислорода, растворенного во всей пробе. Для некоторых это может быть новой концепцией, и нам необходимо упростить концепцию измерения газов, растворенных в жидкости.

Физиология, кривая диссоциации оксигемоглобина — StatPearls

Введение

Кислород в основном транспортируется по всему телу в эритроцитах, прикрепленных к молекулам гемоглобина. Кислород также растворяется непосредственно в кровотоке, но эта растворенная фракция мало влияет на общее количество кислорода, переносимого кровотоком.Закон Генри гласит, что растворенная фракция пропорциональна атмосферному рО2, но растворимость кислорода настолько низка, что при атмосферном давлении кислорода растворяется только 3 мл О2/л крови. Гемоглобин переносит 98% кислорода крови в связанной с белками форме, примерно 197 мл/л. Важно различать pO2 (мм рт. ст., растворенная фракция), насыщение кислородом (% занятого гемоглобина) и содержание O2 (выраженное в объемных процентах). Содержание кислорода в артериальной крови составляет примерно 20 г/дл, содержание кислорода в венозной крови составляет 15 г/дл, а вклад растворенного кислорода составляет 0.1 г/дл в каждом случае (но постоянно пополняется из пула, связанного с гемоглобином).[1][2][3]

Механизм

Насыщение кислородом, часто измеряемое с помощью пульсоксиметра, стало частью рутинного измерения основных показателей жизнедеятельности в клинических условиях. Это измерение, хотя и полезно с клинической точки зрения, не всегда отражает содержание кислорода в крови. Например, если пациент анемичен (низкий гемоглобин), но хорошо дышит (нормальное рО2), то насыщение кислородом может быть близким к 100%, но общее содержание кислорода может быть низким.Кислород связан с гемоглобином, тетрамером из 2 альфа- и 2 бета-субъединиц. Каждая субъединица может нести одну молекулу кислорода, а полный тетрамер гемоглобина может нести четыре молекулы. В полностью несвязанном состоянии гемоглобин преобладает в Т (напряженной) форме. Форма T требует более высокого pO2 для связывания атома кислорода, как это происходит в богатых кислородом слоях легочных капилляров. Последующие молекулы кислорода могут связываться с гемоглобином более благоприятно. Это связано с тем, что связывание-связывание кислорода вызывает конформационные изменения в других субъединицах в сторону R (расслабленной) формы.Это взаимодействие между субъединицами гемоглобина называется кооперативностью. Форма R не требует высокого pO2 для связывания кислорода. К тому времени, когда кровь выходит из малого круга кровообращения, гемоглобин на 100% насыщен кислородом (связаны четыре молекулы). В нормальных легких молекулы гемоглобина становятся почти на 100% насыщенными кислородом задолго до конца капиллярного русла, примерно на трети пути. Это позволяет полностью насыщать кровь кислородом даже во время повышенного потребления кислорода (тяжелые физические нагрузки).Поступая в системный кровоток, гемоглобин, обогащенный кислородом, находится в R-форме. При более низком рО2 в периферических тканях кислород начинает развязываться. При меньшем количестве связанного кислорода и более низком рО2 Т-состояние становится более благоприятным, что облегчает разгрузку атомов кислорода со второго по четвертый. По всему кровотоку при различных уровнях рО2 существует континуум между состоянием Т (разгрузка, требующая высокого содержания О2 для связывания) и состоянием R (нагрузка, требующее низкого содержания О2 для разъединения). В состоянии покоя большинство кислородосвязывающих центров гемоглобина заняты.Следует отметить, что миоглобин, как единственная субъединица белка, переносящего кислород, не проявляет кооперативности. Он ведет себя как гемоглобин с одним Т-состоянием. Это помогает доставлять кислород в скелетные мышцы.[4][5][6][7]

График зависимости напряжения кислорода (x) от насыщения (y) показывает сигмовидную кривую, которая визуально описывает, как кислород связывается с гемоглобином. При более высоком напряжении кислорода, например, во время легочной циркуляции, кривая диссоциации кислорода выходит на плато. При более низком напряжении кислорода наклон кривой диссоциации кислорода круче.

Клиническое значение

Некоторые физиологические факторы могут сдвигать кривую диссоциации кислорода влево или вправо. Сдвиг вправо благоприятствует разгрузке кислорода по сравнению с исходной кривой при том же напряжении кислорода. И наоборот, насыщение кислородом благоприятствует сдвигу кривой диссоциации кислорода влево. Повышение напряжения углекислого газа, снижение рН (кислотности), увеличение 2,3-ДФГ и повышение температуры сдвигают кривую вправо. Это помогает доставлять кислород к метаболически активным тканям, которые превращают кислород и глюкозу в CO2 и органические кислоты.Связь между кислотностью, СО2 и сродством гемоглобина к О2 называется эффектом Бора. Увеличение содержания CO2 снизит pH и вызовет кислородную разгрузку. в высококислотном состоянии скорость гликолиза снижается, поэтому индуцируется активность 2,3-БФГ-фосфатазы и снижается концентрация 2,3-БФГ. 2,3-БФГ специфически связывается с дезоксиHb в центральной полости, таким образом стабилизируя дезоксигенированное состояние Hb и снижая сродство к O2. Температура — это самая простая для понимания взаимосвязь. При более высоких температурах предпочтение отдается разгрузке, потому что увеличение тепловой энергии способствует ранее неблагоприятным реакциям.Интересно, что повышенный уровень CO2 и пониженный pH также являются мощными стимулами для вазодилатации, увеличивая доставку O2 к метаболически активным тканям.[8][9]

Фетальный HgB (alpha2gamma2) вызывает сдвиг кривой влево, что способствует связыванию O2 с гемоглобином при более низком давлении кислорода. Это благоприятно для внутриутробного развития, поскольку позволяет растущему плоду получать О2 из материнского кровообращения. Было показано, что при лечении серповидноклеточной анемии лечение гидроксимочевиной повышает уровень циркулирующего фетального гемоглобина.У этих пациентов будет более высокое напряжение кислорода, что благоприятствует связанной форме O2, что помогает предотвратить серповидность гемоглобина и вызвать острый криз.

Кривая диссоциации также претерпевает сдвиг влево при отравлении угарным газом. CO имеет в 240 раз большее сродство к гемоглобину, чем кислород, и вытесняет кислород. Это способствует задержке О2 (сохранению гемоглобина в напряженном состоянии) на гемоглобине в периферических тканях. Несмотря на большую долю насыщенных молекул гемоглобина, общее содержание О2 снижается из-за высокого сродства СО к гемоглобину.

На больших высотах связывание и доставка кислорода затруднены. Первоначально при пониженном напряжении О2 в атмосфере благоприятствует разгрузка кислорода в периферических тканях. Это связано с тем, что при достаточно низком атмосферном рО2 погрузка, транспортировка кислорода и разгрузка происходят на наклонном участке. Это также вызывает гипервентиляцию и преходящий респираторный алкалоз. Эта легкая гипоксия приводит к ацидозу, увеличению 2,3 ДФГ и сдвигу вправо (см. выше), обычно на 2 или 3 день.Хроническая гипоксия (недели) приводит к повышенному высвобождению эритропоэтина почками, увеличению гематокрита и повышению содержания О2 до нормы (но потенциально при более низком насыщении).

Как уже говорилось, снижение pH способствует выгрузке кислорода, но венозная кровь не является заметно более кислотной, чем артериальная, из-за эффекта Холдейна. Деоксигенация на периферии способствует образованию карбаминогемоглобина (CO2-Hgb), связыванию H+ и высвобождению бикарбоната. Это обеспечивает эффективную буферизацию между артериальным и венозным концами кровообращения и эффективную транспортировку значительной части пула CO2.Чем меньше связанных атомов кислорода, тем больше H+ может быть размещено, и может быть получен бикарбонат.

Гемоглобин и функции железа | Обучение пациентов

Железо является важным элементом для производства крови. Около 70 процентов железа в вашем организме содержится в эритроцитах крови, называемых гемоглобином, и в мышечных клетках, называемых миоглобином. Гемоглобин необходим для переноса кислорода в крови от легких к тканям. Миоглобин в мышечных клетках принимает, хранит, транспортирует и выделяет кислород.

Около 6 процентов железа в организме является компонентом некоторых белков, необходимых для дыхания и энергетического обмена, а также в качестве компонента ферментов, участвующих в синтезе коллагена и некоторых нейротрансмиттеров. Железо также необходимо для правильной работы иммунной системы.

Около 25 процентов железа в организме хранится в виде ферритина, который содержится в клетках и циркулирует в крови. В среднем взрослый мужчина имеет около 1000 мг запасенного железа (достаточно примерно на три года), тогда как женщины в среднем имеют только около 300 мг (хватает примерно на шесть месяцев).Когда потребление железа хронически низкое, его запасы могут истощиться, что приведет к снижению уровня гемоглобина.

Когда запасы железа истощаются, такое состояние называется истощением железа. Дальнейшее снижение можно назвать железодефицитным эритропоэзом, а дальнейшее снижение вызывает железодефицитную анемию.

Кровопотеря является наиболее распространенной причиной дефицита железа. У мужчин и женщин в постменопаузе дефицит железа почти всегда является результатом желудочно-кишечной кровопотери. У женщин в период менструации увеличение потребности в железе часто связано с мочеполовой кровопотерей. Оральные контрацептивы, как правило, уменьшают менструальную кровопотерю, тогда как внутриматочные средства, как правило, увеличивают менструальное кровотечение. Другие причины мочеполовых кровотечений и кровотечений из дыхательных путей также увеличивают потребность в железе.

Для доноров крови каждая сдача крови приводит к потере от 200 до 250 мг железа. В периоды роста в младенчестве, детстве и подростковом возрасте потребность в железе может превышать поступление железа из рациона и запасов. Потеря железа в результате роста тканей во время беременности и кровотечения во время родов и после родов составляет в среднем 740 мг.Грудное вскармливание увеличивает потребность в железе примерно на 0,5–1 мг в день.

Требования к железу

Ваш «уровень железа» проверяется перед каждой сдачей крови, чтобы определить, безопасно ли для вас сдавать кровь. Железо не вырабатывается в организме и должно усваиваться из того, что вы едите. Минимальная суточная потребность взрослого человека в железе составляет 1,8 мг. Только от 10 до 30 процентов железа, которое вы потребляете, усваивается и используется организмом.

Суточная потребность в железе может быть обеспечена за счет приема добавок железа.Сульфат железа 325 мг перорально один раз в день, а также с пищей с высоким содержанием железа. Также рекомендуются продукты с высоким содержанием витамина С, поскольку витамин С помогает организму усваивать железо. Приготовление пищи в железных кастрюлях может добавить к вашим продуктам до 80 процентов железа. Проконсультируйтесь с лечащим врачом, прежде чем принимать добавки железа.

Продолжить чтение

Некоторые продукты, богатые железом, включают:

Мясо и птица

• Нежирная говядина
• Телятина
• Свинина
• Баранина
• Цыпленок
• Турция
• Печень (кроме печени рыб)

Морепродукты

Овощи

• Зелень, все виды
• Тофу
• Брокколи
• Душистый горошек
• Брюссельская капуста
• Кале
• Ростки фасоли
• Помидоры
• Лимская фасоль
• Картофель
• Зеленая фасоль
• Кукуруза
• Свекла
• Капуста

Что такое p50

Большинство практикующих врачей пытаются улучшить оксигенацию тканей с помощью повышение сердечного индекса, напряжения кислорода в артериальной крови или гемоглобина концентрации. Сродство гемоглобина к кислороду необычно. считается в эти времена.

Это потому, что гемоглобин-кислород сродство оказывает комплексное воздействие на оксигенацию тканей. По факту, изменения кривой диссоциации оксигемоглобина могут одновременно противоположные действия за счет поглощения кислорода в легких по сравнению с разгрузкой кислорода в тканях.

Кривая диссоциации оксигемоглобина

Кривая диссоциации оксигемоглобина показывает Связь между напряжением кислорода в крови и кислородным насыщенность (рис. 1).Хотя вся кривая лучшая представление о сродстве гемоглобина к кислороду, p 50 часто используется как единственный дескриптор. p 50 напряжение кислорода при насыщении гемоглобина кислородом на 50 %. Когда сродство гемоглобина к кислороду увеличивается, оксигемоглобин кривая диссоциации смещается влево и уменьшается p 50. Когда сродство гемоглобина к кислороду снижается, оксигемоглобин кривая диссоциации сдвигается вправо и увеличивается p 50 (Рисунок 1). Сдвиг кривой происходит из-за изменения четвертичная форма молекулы гемоглобина, которая влияет на кислород привязка.

РИС. 1. Три кривые диссоциации оксигемоглобина — нормальное ( p 50 = 26,7 мм рт.ст. (3,5 кПа)), сдвинутое влево ( p 50 = 17 мм рт.ст. (2,3 кПа)), и смещен вправо ( p 50 = 36 мм рт.ст. (4,8 кПа)). Факторы, вызывающие сдвиг кривой, перечислены на фигура.

Факторы, повышающие p 50, включают падение рН (которое эффект Бора), высокий уровень эритроцитарной 2,3-дифосфоглицерат (2,3-ДФГ) и лихорадка.И наоборот, повышенный рН, низкий уровень 2,3-ДФГ и снижение гипотермии 90–174 p 90–175 50 (рис. 1).

Важность п 50 изменений

Кривая диссоциации оксигемоглобина имеет сигмовидную форму. Когда кривая смещается, эффект наиболее заметен в середине вокруг p 50. Сдвиг значительно меньше при низком и высоком кислороде напряжения (рис. 1).

В результате извлечение того же количества кислорода из артериальной крови при пониженном, нормальном и повышенном р 50 значения на уровне моря оставят самые высокие венозные напряжения кислорода (и, следовательно, напряжение кислорода в тканях) в крови при высоком р 50 (рис. 2).Однако, если такое же извлечение происходит на на вершине Эвереста наилучший результат достигается при низкой р 50 кровь (рис. 2).

РИС. 2. Две кривые диссоциации оксигемоглобина, как на рисунке 1. Две вертикальные линии представляют артериальные p O ₂ значения на уровне моря (100 мм рт. ст. (13,3 кПа)) и на вершине горы Эверест (28 мм рт. ст. (3,7 кПа)). Круги представляют венозное напряжение кислорода после экстракции 5 мл кислорода/100 мл кровь. (Венозный эффект Бора не учитывался.) Примечание что хотя высокий p 50 выгоден на уровне моря, низкая p 50 предпочтительнее на большой высоте.

Эффект Бора проявляется каждый раз, когда артериальная кровь пересекает капилляры. Пока кислород выгружается, p CO ₂ повышается, pH падает, кривая смещается в сторону право. Результирующее увеличение p 50 поддерживает лучшее Давление диффузии кислорода, увеличивающее доступность кислорода у среднего человека примерно на 25 мл/мин. В рабочей мышце, где есть тепло и высокое производство CO ₂ , это повышает доступность кислорода особенно сильна.

Стандарт по сравнению с in vivo

p 50

Стандарт р 50 напряжение кислорода при гемоглобин которого насыщен на 50 % при pH = 7,4, p CO ₂  = 40 мм рт. ст. (5,3 кПа), температура = 37 °С с карбоксигемоглобином р50 – напряжение кислорода, при котором содержание гемоглобина составляет 50 %. насыщенный при pH, p CO ₂ , температуре и концентрации карбоксигемоглобина в крови обследуемого.То стандарт p 50, таким образом, зависит в первую очередь от 2,3-ДФГ эритроцитов концентрации и структуры гемоглобина. В естественных условиях p 50 отражает суммарное действие 2,3-ДФГ, структуру гемоглобина, кислотно-щелочной баланс, температура и дисгемоглобин. От перспектива загрузки и выгрузки кислорода, in vivo p 50 вот что важно. Если не указано иное, срок p 50 в этой статье означает in vivo p 50.

Расчет

p 50

Для высокоточных p 50 определений необходимо построить полную кривую диссоциации оксигемоглобина в лаборатория.Однако для клинических целей p 50 значений можно гораздо проще рассчитать по одноточечному измерению газов крови и гемоглобин-кислородной сатурации. То Алгоритм кислородного статуса Зиггора-Андерсена является наиболее полезным одноточечный метод [1]. Это потому, что он остается точным до насыщение гемоглобина кислородом 97 % при условии, что оксигемоглобин кривая диссоциации сохраняет свою форму.

Обычный

р 50

p 50 каждого вида животных эволюционировали на протяжении тысячелетий из-за давления отбора окружающей среды и предположительно является оптимальным для потребления кислорода тканями, органом плотность капилляров и напряжение кислорода в окружающей среде животного.Значение для человека составляет 26,7 кПа (3,5 кПа). В общем поменьше у животных выше p 50 параметров (рис. 3).

РИС. 3. Сравнение p 50 значений, потребление кислорода тканями (VO ₂ ) и тканевые капилляры плотность у лошади и мыши. Отметим, что четырехкратное увеличение капиллярная плотность у мышей недостаточна для компенсации шестнадцатикратное увеличение ВО ₂ . Увеличение p 50 необходимая адаптация.

р 50 в критическом состоянии

При критическом состоянии многие факторы, влияющие на p 50 могут работать, иногда одновременно. ацидемия увеличивается p 50 за счет эффекта Бора, но в то же время снижает выработку 2,3-ДФГ, уменьшая p 50. Алкалиемия не противоположный. Гипофосфатемия снижает продукцию 2,3-ДФГ и гиперфосфатемия увеличивает его. Длительная гипоксемия нарастает концентрации 2,3-ДФГ и, таким образом, p 50.Лихорадка увеличивается р 50.

Окончательный результат трудно предсказать. Недавно группа из Показано, что у австралийских пациентов в критическом состоянии среднее значение нормальное. in vivo p 50 [2], несмотря на пониженное среднее значение 2,3-ДФГ концентрации (и, следовательно, стандарт p 50). Этот 2,3-ДФГ снижение было обусловлено почти исключительно ацидемией. Два других исследования у больных в критическом состоянии также выявлено снижение стандарта p 50, что подразумевает низкие концентрации 2,3-ДФГ [3,4]. Тот самый Исключение составляет Бельгия, где больные острыми респираторными заболеваниями дистресс-синдром и выраженная гипоксемия концентрации 2,3-ДФГ [5].

Желаемая

p 50 реакция на гипоксию

Исследуемые препараты и заменители гемоглобина которые могут надежно изменить p 50 теперь существуют. Как В результате большое внимание уделяется наилучшему способу манипулирования p 50 (если есть) при недостаточной доставке кислорода тканям угроза. Проще говоря, p 50, который лучше всего сохраняет смешанное венозное напряжение кислорода является подходящей защитой от митохондриальная оксигенация.

Низкое напряжение кислорода в окружающей среде (нормальный градиент A-a)

Математическое моделирование предсказывает, что p 50 защитит митохондрии от неблагоприятных условий окружающей среды гипоксии, и данные о животных и людях подтверждают эту идею [6]. За Например, животные, адаптированные к гипоксической среде, такой как глубокая р 50 норы или высокогорье имеют меньшую, чем аналогичные виды, дышащие при нормальном давлении кислорода в окружающей среде. Аналогично, плод кровь (HbF; p 50 = 19.4 мм рт. ст. (2,6 кПа)) имеет низкий p 50 как адаптация к гипоксическим условиям в матка.

Критическое заболевание

Напротив, при неадекватной доставке кислорода тканям возникает при критических состояниях, практически никогда не возникает из-за окружающей среды. гипоксия. За исключением тяжелой гиповентиляции, артериальная гипоксемия обычно связана с повышенным градиентом А-а, обычно из-за патологии легких или (редко) из-за внутрисердечного маневрирование. Критически больные пациенты также страдают от пониженного содержания кислорода в тканях. родоразрешение при различных сочетаниях состояний низкой активности и анемии.

Серьезная сосудистая обструкция может вызвать тяжелую региональную ишемию. В все эти сценарии, увеличение p 50 должно улучшить венозное напряжение кислорода для данной экстракции кислорода. Однако, как подача кислорода продолжает падать, а доля экстракции увеличивается, преимущество, даваемое увеличением p 50, будет прогрессивно уменьшаться. При крайней гипоперфузии практически исчезает.

Клинические и экспериментальные данные в значительной степени подтверждают эти концепции. и хорошо иллюстрируются выводами, касающимися исследовательский агент RSR13.RSR13 увеличивает p 50 на изменяет форму гемоглобина и, как было показано, увеличивает ткани р О2. Преимущества были замечены в экспериментальной опухоли облучение [7], инсульты [8] и ишемия миокарда [9].

Однако, в сценариях с очень высокой экстракцией он теряет эффективность [10] и могут даже повредить такие органы, как почки, где артериовенозные Шунтирование уже вызывает очень низкое напряжение кислорода в тканях. [11,12].

Заключение

Возможно, вскоре удастся добиться значительного p 50 возвышений с использованием растворов искусственного гемоглобина или препараты, влияющие на молекулярную форму гемоглобина.Однако, несмотря на поощряя теоретические и экспериментальные данные, остается установлено, что манипуляции p 50 в критических состояниях может улучшить газообмен, оксигенацию тканей или исход. Когда мы есть лучшее доказательство того, что это правда, статус p 50 будет требовать рутинной количественной оценки и рассмотрения.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

---

Настройка браузера на прием файлов cookie

Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

---

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

---

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

Тест на гемоглобин — Клиника Майо

Обзор

Тест на гемоглобин измеряет количество гемоглобина в крови.Гемоглобин — это белок в красных кровяных тельцах, который переносит кислород к органам и тканям вашего тела и переносит углекислый газ из ваших органов и тканей обратно в легкие.

Если анализ гемоглобина показывает, что уровень гемоглобина ниже нормы, это означает, что у вас низкий уровень эритроцитов (анемия). У анемии может быть множество различных причин, в том числе дефицит витаминов, кровотечения и хронические заболевания.

Если анализ крови показывает уровень гемоглобина выше нормы, возможны несколько причин — заболевание крови, полицитемия, проживание на большой высоте, курение и обезвоживание.

Продукты и услуги

Показать больше продуктов Mayo Clinic

Зачем это делается

Вы можете пройти тест на гемоглобин по нескольким причинам:

• Для проверки общего состояния здоровья. Ваш врач может проверить ваш гемоглобин в ходе общего анализа крови во время планового медицинского осмотра, чтобы следить за вашим общим состоянием здоровья и скринингом на различные расстройства, такие как анемия.
• Для диагностики состояния здоровья. Ваш врач может предложить вам пройти тест на гемоглобин, если вы испытываете слабость, утомляемость, одышку или головокружение. Эти признаки и симптомы могут указывать на истинную анемию или полицитемию. Анализ гемоглобина может помочь диагностировать те или иные заболевания.
• Для наблюдения за состоянием здоровья. Если у вас диагностирована истинная анемия или полицитемия, ваш врач может использовать тест на гемоглобин, чтобы контролировать ваше состояние и назначать лечение.

Как вы готовитесь

Если ваш образец крови проверяется только на гемоглобин, вы можете нормально есть и пить перед тестом. Если ваш образец крови будет использоваться для других анализов, вам может потребоваться воздержаться от пищи в течение определенного времени перед взятием образца. Ваш врач даст вам конкретные инструкции.

Что вы можете ожидать

Для анализа гемоглобина член вашей медицинской бригады берет образец крови, укалывая кончик пальца или вставляя иглу в вену на руке.У младенцев образец можно получить, проколов пятку.

Образец крови отправлен в лабораторию для анализа. Вы можете вернуться к своей обычной деятельности сразу после взятия пробы.

Результаты

Нормальный диапазон гемоглобина:

• Для мужчин, 13,5–17,5 г на децилитр
• Для женщин, от 12,0 до 15,5 г на децилитр

Нормальные диапазоны для детей зависят от возраста и пола. Диапазон нормального уровня гемоглобина может отличаться в зависимости от медицинской практики.

Результаты ниже нормы

Если уровень гемоглобина ниже нормы, у вас анемия. Существует много форм анемии, каждая из которых имеет разные причины, в том числе:

• Дефицит железа
• Дефицит витамина B-12
• Дефицит фолиевой кислоты
• Кровотечение
• Рак, поражающий костный мозг, например лейкемия
• Болезнь почек
• Болезнь печени
• Гипотиреоз
• Талассемия — генетическое заболевание, вызывающее низкий уровень гемоглобина и эритроцитов

Если у вас ранее диагностировали анемию, уровень гемоглобина ниже нормы может указывать на необходимость изменения плана лечения.

Результаты выше нормы

Если уровень гемоглобина выше нормы, это может быть результатом:

• Истинная полицитемия — заболевание крови, при котором костный мозг вырабатывает слишком много эритроцитов
• Болезнь легких
• Обезвоживание
• Жизнь на большой высоте
• Тяжелое копчение
• Бернс
• Чрезмерная рвота
• Экстремальные физические упражнения

Если у вас ранее диагностировали истинную полицитемию, повышенный уровень гемоглобина может указывать на необходимость изменения плана лечения.